Вопрос

Насколько точно ЭБУ регулирует соотношение воздуха и топлива?

Я анализирую данные CAN, OBD и датчиков моего мотоцикла (современного мотоцикла с электронным дросселем, шиной CAN и т. д.) и планирую измерить некоторые параметры датчиков, например температуру всасываемого воздуха. Пока что это просто забавный проект.



Теперь я задаюсь вопросом, насколько точно нужно измерять с помощью датчиков. Например, существуют датчики температуры, которые показывают с точностью до 0,1 градуса по Цельсию. Но я думаю, что такая точность не нужна. Я думаю, что достаточно знать температуру с точностью до 1 градуса или даже до 5 градусов. Верно?



В какой-то момент ЭБУ решит, что ему нужно, например, соотношение воздуха и топлива 14. Должно ли оно быть ровно 14,0, и заметит ли кто-нибудь разницу, если оно будет 14,1 или 13,9? 14,0 — это просто пример. Оно также может быть 14,6 или любым другим.



Насколько точно ЭБУ регулирует соотношение воздух-топливо и насколько точным оно должно быть для «обычных» двигателей. Для меня «обычный» в данном случае означает бензиновый двигатель для легальных на дорогах общего пользования автомобилей или мотоциклов, которые не тюнингованы до предела.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/74402/how-accurate-is-the-air-fuel-ratio-set-by-the-ecu

12 Комментариев

  1. Это ни в коем случае не «окончательный ответ», но, думаю, он раскрывает суть вопроса.



    «Должно ли быть ровно 14,0 ... заметит ли кто-нибудь разницу между 13,9 и 14,1?»



    Скорее всего, вы не сразу это заметите.



    Горение — это простая химическая реакция, и, как и во многих других химических реакциях, точность переменных имеет логарифмическую зависимость (то есть разница между 45 % и 50 % намного больше, чем разница между 90 % и 95 %). Таким образом, если бы ваш «идеальный» показатель AFR на самом деле составлял 14,0563, водитель, скорее всего, не заметил бы существенной разницы между 14,0 и 14,1 и, возможно, даже не обратил бы внимания на разницу между 13,9 и 14,2... но со временем эта разница стала бы заметна при тщательном исследовании.



    «Насколько точным оно должно быть?»



    Как можно более точный.



    Как мы знаем, в процессе сгорания топлива не так много переменных, но каждая из них имеет большое значение. Чем точнее система электронного впрыска топлива, тем лучше происходит сгорание, тем меньше износ и нагар, а также тем лучше контролируются выбросы. Как отмечалось выше, влияние каждой отдельной настройки снижается по мере приближения к идеалу, но если бы вы могли достичь идеала, это было бы идеально для всех результатов.



    По сути, чем точнее вы проводите измерения, тем больше пользы вы получите от тонкой настройки, и так до бесконечности. Что касается того, насколько точными должны быть ваши измерения, то это, скорее всего, определяется нормами выбросов Агентства по охране окружающей среды (или аналогичными). Однако, как и в случае с пользой от настроек, выбросы/воздействие на окружающую среду имеют логарифмическую зависимость. Поэтому планка будет установлена гораздо ниже «идеального» уровня.



    Поэтому я бы сказал, что они «должны» быть такими точными, какими являются в настоящее время, чтобы соответствовать нормативным требованиям (это не значит, что в будущем им не потребуется более высокая точность).



    Если вы хотите узнать, насколько важна точность с точки зрения производительности, вам, вероятно, придётся обратиться к производителям или таким компаниям, как профессиональные гоночные тюнеры, которые работают со сверхточными характеристиками. (Подразделения, занимающиеся разработкой прототипов для таких компаний, как Audi, потратили буквально сотни миллионов долларов на исследования и разработки, чтобы получить максимальную выгоду от каждого возможного аспекта.)



    Наконец, если использовать вашу аналогию с компьютерными процессорами, то разница между ЭБУ «низкого/высокого качества», вероятно, заключается скорее в скорости, с которой он выполняет выборку и настройку, чем в точности. Процессор 60-х годов может выполнять те же математические операции, что и современный процессор, просто на это потребуется намного больше времени.



    Опять же, это всего лишь теоретический, основанный на логике ответ.



    Дополнительный



    Как отмечает Paulster2, в серийных электронных блоках управления точность, скорее всего, будет различаться в зависимости от производителя из-за конкретных потребностей/желаний программистов/инженеров. Даже, как он отметил, одни могут использовать шкалу Фаренгейта, а другие — шкалу Цельсия, а это совершенно разные шкалы. То же самое касается требований к точности, которые они предъявляют.



    Я не очень разбираюсь в перепрошивке или пользовательском программировании электронных блоков управления, а именно об этом, как мне кажется, вы и спрашиваете. Я бы предположил, что, как и в случае с компьютерами, будут области кода более низкого уровня, которые нельзя изменить (или, по крайней мере, это потребует ОГРОМНОГО количества работы и усилий если это вообще возможно), и поэтому вам придётся работать в этих рамках.


  1. Комментарии не предназначены для продолжительных дискуссий; этот разговор был перенесён в чат.
  1. Я думаю, это довольно хороший ответ. Возможно, вы захотите добавить, что точность ЭБУ зависит от того, насколько точно он запрограммирован, то есть от того, как его изначально спроектировали и создали инженеры. Скорее всего, у разных производителей будут большие различия. У GM могут быть шаги в 0,1 °F, а у MB — в 0,1 °C. Из-за этого однозначного ответа не будет, но можно сказать, что он будет настолько точным, насколько его сделали инженеры.
  1. @SteveMatthews: Никаких проблем с механикой, никаких проблем с электрикой, никаких проблем. Просто мне было любопытно узнать, как я и написал в первом абзаце.
  1. К какому транспортному средству это относится и какую механическую проблему вы пытаетесь решить?
  1. @Эдгар, этот и ваш предыдущий комментарий содержат много полезной информации. Было бы неплохо, если бы вы могли включить её в свой вопрос.
  1. @GdD: Конечно, это зависит от обстоятельств. Но насколько сильно? Является ли ЭБУ низкого качества точным на 5% или 1%? Или это уже ЭБУ высокого качества? Мне нужна приблизительная цифра, чтобы понять, о чём идёт речь. Например, компьютерные процессоры. Пользователь не сможет определить, работает ли процессор на 10% быстрее или медленнее. Это просто пример.
  1. @jwh20: я знаю, что во многих случаях 14,7 — не лучший вариант. Поэтому я привёл в качестве примера 14,0. Что вы подразумеваете под «очень точным»? Точность впрыска топлива +/-1% или 0,1%? Вот в чём мой вопрос.
  1. Ответ зависит от ЭБУ.
  1. Современные электронные системы впрыска топлива очень точно измеряют количество воздуха и топлива, а также содержание кислорода в выхлопных газах. Я думаю, вы упускаете из виду тот факт, что стехиометрическое соотношение 14,7 не всегда является оптимальным для конкретных условий, а у разработчиков топливной карты разные цели в зависимости от режима работы двигателя.
  1. @SolarMike: я почти уверен, что они могли бы быть более точными. Но разве они должны быть такими? Давным-давно, когда у меня был мотоцикл с карбюратором, он работал ночью при низкой температуре воздуха и днём на солнце, когда было, может быть, на 20 градусов теплее. И я не помню, чтобы мотоцикл работал лучше ночью или днём.
  1. Как вы думаете, у двигателей с электронным управлением и впрыском топлива показатель AFR более «точный», чем у двигателей с карбюратором?
Вы уже ответили на этот вопрос